非接触式ehf数据通信的制作方法_3

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和基础高频数据信号304的发送可以促进载波中的未发射光谱的使用。此外,经过编码的复合数据信号310可以用于调制在无线EHF通信链路110上发送的载波信号。
[0056]在另一实施例中,已经编码的基础高速数据306(例如,8B/10B)可以作为编码字元由放大器308接收。在该上下文中,术语“高速”意图是术语“高频”的同义词。在图4A中,上方的数据信号代表经过编码的基础高速数据的例子。接收到的基础高速数据字306可应用于数据信号电路106,以基于低速数据信号的状态对基础高速字进行再编码,例如图4A所示的基础低速数据信号。从而可以产生如图所示的复合信号。
[0057]再编码的例子可以包括但不限于,改变SB/I OB数据的运行差异(runingdisparity)或者将经过正确编码的字转换成替代字。图4B示出了该方法的例子。在该例子中,基础低速数据信号被并入高速数据的协议之内,且并未从原始高速基础信号改变其速率。一个例子是使用原本内建于8B/10B编码中的运行差异,以基于低速基础信号的状态翻转该运行差异,从而产生复合数据信号。
[0058]图4C示出了通信系统400的示例性功能图,其包括通过EHF通信链路110与EHF接收单元404进行通信的EHF发送单元402。在发送器中,诸如数据信号电路106的数据信号电路的寄存器406接收作为8B/10B编码字的高速数据信号。覆写电路408然后通过将低速数据编码到代码中以覆写运行差异而改变经过编码的字。产生的编码复合数据信号可用于调制EHF无线发送器410中的载波信号,从而在无线EHF通信链路110上进行发送。
[0059]此外,通过EHF通信链路110发送的编码复合数据信号可以由EHF接收单元404的EHF无线接收器412接收。接收到的信号310然后可以耦合到诸如数据信号电路116的数据信号电路的解码电路414,以检测在接收到的信号编码中的不一致并抽取该复合信号的运行差异。这种不一致性可用于产生辅助电路118的低速数据信号。恢复电路416接着可以使用检测到的编码不一致以将高速数据信号恢复到其原始形式以供放大器314传输。
[0060]图5示出了功率传输电路502,其可以是功率传输电路202或204的例子。功率传输电路502可以感应地对外部电子设备104的电池或其它电荷存储设备进行充电,并且可以生成功率控制信号以通过控制输入到功率传输电路502的功率量而控制将要传输的功率量。在例子中,功率传输电路502中的各种部件可以包括配对变压器504、功率输入终端506、构成振荡器电路510的MOS或双极晶体管508的叠接配置(cascode conf igurat1n)、关断电路512、变容器514、整流桥516、滤波电容器518、用于控制变容器514的反馈电路520以及功率输出终端522。反馈电路520包括带隙基准电路524,其连接到比较器526的反相输入端。带隙基准电路可以受控于功率管理或控制信号,以改变输出到与功率输出终端522连接的感应线圈的功率。
[0061]功率输入端506可以提供通过功率传输电路502所传输的电力。配对变压器504可以是初级线圈与次级线圈的组合。初级线圈可以传导交流电作为在功率输入终端506上的输入,并在次级线圈中感应性地诱发变化电流。叠接的交叉耦合配对振荡器使用变压器的电感以及在输入与节点P和P’之间的调谐电容以设定中心频率。所述叠接配置增加了击穿电压以处理电压倍增。位于节点P和P’处的峰对峰振幅是施加于功率输入终端处的电压的大约两倍。微分拓扑有助于抵消在功率输入端抽取的电流中的尖波。关断电路在由于缺少变压器的次级线圈而感测到频率或振幅上的变化时,将叠接的晶体管的栅极接地。
[0062]变容器与变压器形成谐振电路,其名义上调谐到功率载波频率。全波整流桥516对振荡波形进行整流,而滤波电容器518则将其平滑化。反馈电路520将输出电压与来自带隙电路524的基准电压进行比较,并朝向或远离设计频率调整变容器以控制节点S和S’处的信号振幅。
[0063]注意,其它功率传输电路可以产生或者受控于低频功率控制数据信号。此外,图1和图2示出了两个电子设备之间的通信,但是,本领域技术人员可以理解,电子设备内的单独电子模块也可以经由无线EHF通信链路110进行通信。
[0064]例如,图6示出了在电子设备602的两个模块之间的通信。电子设备602可以包括第一电子模块604和第二电子模块606。可以通过无线EHF通信链路110在第一电子模块604和第二电子模块606之间进行通信。第一电子模块604可以包括数据信号电路607、EHF无线发送器608以及功率传输电路609。
[0065]类似地,第二电子模块606可以包括EHF无线接收器610、数据信号电路614以及功率传输电路616。此外,功率传输电路609可以包括感应功率线圈622以及功率控制模块612以在第二电子设备606中感应出电力,并控制将传输到第二电子设备606的功率量。数据信号电路607可以对将被发送到第二电子模块606的基础高频数据信号304以及低频控制信号302(在该情况中是功率传输控制信号)进行编码。经过编码的复合数据信号310可以通过无线EHF通信链路110由EHF无线发送器608发送至EHF无线接收器610并被解码。通过解码经过编码的复合信号310所生成的低频控制信号302可用于控制经由感应功率线圈618与感应功率线圈622传输的感应功率。
[0066]图7示出了用于从第一电子设备102并行地传输功率并发送数据到外部电子设备104的流程图700。流程图开始于步骤702。在步骤704处,如前所述,辅助电路108可以产生第一低频数据信号304。在步骤706处,数据信号电路106可以接收第一低频数据信号和第一基础高频数据信号。在步骤708处,可以以低频数据信号304和基础高频数据信号306编码成复合数据信号310,以维持预定的载波调制率。低频数据信号304具有比基础高频数据信号306低的频率数据比特率。在步骤708之后,在步骤710处,经过编码的复合数据信号310可以通过无线EHF通信链路110被发送到外部电子设备104。此外,预定的载波调制率使得外部电子设备104接收数据的比特率维持在至少与输入基础高频数据信号的比特率相同。此外,载波调制率被维持以消耗对应于经过编码的基础高频数据信号306的带宽的发射光谱。在电子设备之间进行通信期间,电子设备102的EHF无线收发器112与外部电子设备104的EHF无线收发器114被充分对准,以建立无线EHF通信链路110。流程图结束于步骤712。
[0067]图8不出了不出外部电子设备104与第一电子设备102之间的并行传输功率和数据的流程图800。该流程图开始于步骤802。在步骤804处,如前所述,EHF无线收发器114通过无线EHF通信链路110接收具有低频数据信号304和基础高频数据信号306的编码复合数据信号310。在步骤806处,数据信号电路116将第二编码复合数据信号解码成低频数据信号304和基础高频数据信号306。在步骤808处,辅助电路118可以接收经过解码的低频数据信号304。流程图结束于步骤810。
[0068]图9示出了包括小形状因子(SFP)的发送器芯片902和SFP接收器芯片904的通信系统900。以上在图1-8描述中所述的电子设备102中的数据信号电路106、辅助电路108以及EHF无线收发器112都可以是SFP芯片的形式。类似地,外部电子设备104中的EHF无线收发器114、数据信号电路116以及辅助电路118也可以是SFP芯片的形式。这些SFP芯片可以形成于单个芯片封装中,以通过无线EHF通信链路110与另一电子设备进行通信。例如,如图9所示,SFP芯片902和904可以嵌入电子设备102中或嵌入外部电子设备104中,以充当收发器。在一些例子中,电子设备可以仅包括SFP芯片902作为发送器,或者仅包括SFP芯片904作为接收器。
[0069]SFP芯片902B可以包括放大器906,其接收输入的发送基础高频数据信号并输出放大的数据信号到数据信号电路908。数据信号电路908也可以耦接到发送功率传输电路接口910,如前所述,其耦接到功率传输电路。在该例子中,数据信号电路还连接到12C接口 912,其又耦接至I2C管理电路,图中未示出。如前所述,低频功率控制数据信号可以经由功率传输电路接口在数据信号电路908和功率传输电路之间通信。类似地,低频数据信号可以在辅助电路(图中未示出)与数据信号电路908之间通信。数据信号电路308随后可以对低频数据信号和基础高频数据信号进行编码,以形成经过编码的复合数据信号,该复合数据信号被馈送到无线EHF发送器914。该发送器接着通过以数据信号调制载波信号并通过在转换器916上进行发送而发送经过编码的复合数据信号。在一些例子中,转换器916是天线。
[0070]类似地,SFP接收器芯片904可以包括转换器918,其接收由另一电子设备在转换器918上发送的电磁EHF信号。接收到的EHF信号被输入到无线EHF接收器920,其解调接收到的信号以产生接收到的编码复合数据信号。所述接收到的编码复合数据信号接着被输入到接收数据信号电路921。该接收数据信号电路接着解码对接收到的编码复合数据信号进行解码,以产生基础高频数据信号、低频功率控制数据信号以及低频数据信号。低频功率控制数据信号经由接收功率传输接口 922被输出到功率传输电路。相应地,低频数据信号经过I2C接口 924被输出到辅助电路。经过解码的高频数据信号被放大器926放大,以输出到设备中连接到接收SFP芯片904的单独电路。
[0071]注意,发送SFP芯片902与接收SFP芯片904可以是结合现有部件实施于现有电子设备中。例如,如图1OA所示,其示出了SFP功率和数据芯片1000的俯视图。功率和数据芯片1000可以包括SFP EHF通信芯片1002、功率传输电路芯片1004、感应功率线圈1006以及功率输入端1008。感应功率线圈1006可以从功率输入端1008接收功率,并可以将功率感应地传输到另一电子设备中的感应功率线圈。如图1OB所示,SFP芯片1012可以装载到印刷电路板1010(以下称作PCB 1010)上。感应线圈1014可以环绕SF
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